Caudalímetro con membrana.

Caudalímetro (27) para una unidad de dispensación de combustible,

que comprende:

una carcasa (28; 128),

elementos (3, 4; 103, 104) de separación dispuestos en dicha carcasa (28; 128) para una acción recíproca,dividiendo dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación dicha carcasa (28; 128) en dos cámaras (40, 41;140, 141) y en un cárter (42; 142) de cigüeñal intermedio,

un cigüeñal giratorio (11; 111) dispuesto en dicho cárter (42; 142) de cigüeñal y conectado funcionalmente adichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación de modo que el cigüeñal (11; 111) gira en respuesta a dichaacción recíproca de dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación,

estando unido cada elemento (3, 4; 103, 104) de separación a dicha carcasa (28; 128) y dispuesto para dichaacción recíproca mediante deformación elástica o flexible,

caracterizado por que

los elementos (3, 4; 103, 104) de separación están conectados funcionalmente al cigüeñal (11; 111) al menosmediante una leva soportada por dicho cigüeñal (11; 111) y asociada al menos a uno de los elementos (3, 4;103, 104) de separación para hacer girar el cigüeñal (11; 111) en respuesta a la acción recíproca de dichoselementos (3, 4; 103, 104) de separación.

Caudalímetro con membrana

Campo técnico

La presente invención se refiere de forma general a un caudalímetro para una unidad de dispensación de combustible que comprende una carcasa, elementos de separación dispuestos en la carcasa para una acción recíproca, dividiendo dicha carcasa los elementos de separación en dos cámaras y en un cárter de cigüeñal intermedio, y un cigüeñal giratorio dispuesto en el cárter de cigüeñal y conectado funcionalmente a los elementos de separación de modo que el cigüeñal gira en respuesta a la acción recíproca de los elementos de separación. La invención también se refiere a una unidad de caudalímetro múltiple que comprende al menos dos caudalímetros de combustible de este tipo y a una unidad de dispensación de combustible que comprende un caudalímetro de combustible o una unidad de caudalímetro múltiple de este tipo.

Técnica anterior

Los caudalímetros tienen un amplio uso en diferentes áreas de aplicación para la mayor parte de fluidos. Por ejemplo, los caudalímetros se usan en bombas de dispensación de combustible para la venta al por menor de combustible para motores, permitiendo obtener medios para medir la cantidad dispensada desde la bomba. De forma típica, el volumen medido está comunicado con un registro, que muestra el volumen dispensado y el precio.

En US 2.756.726, de Ainsworth, se muestra un caudalímetro usado normalmente en dispensadores de combustible. En esta descripción, se usa un caudalímetro que tiene un motor hidráulico de émbolos múltiples. El fluido entra en unos cilindros y provoca el movimiento recíproco de los émbolos. Los émbolos están conectados a un eje, que girará como consecuencia del movimiento recíproco. Una válvula giratoria, conectada al eje, admite la entrada de líquido en los cilindros o permite su circulación hacia las conexiones de salida en una relación sincronizada adecuada. El caudalímetro utiliza lo que podría denominarse cilindros “hipotéticos”, que cooperan mecánica e hidráulicamente con los cilindros y émbolos existentes estructuralmente.

Esto se consigue disponiendo los orificios y la válvula giratoria para admitir secuencialmente el fluido en el cárter de cigüeñal y en los extremos de los cilindros al mismo tiempo que el fluido se retira de los cilindros. El volumen del fluido admitido en el cárter de cigüeñal o retirado del mismo es la suma algebraica del volumen retirado de los cilindros o admitido en los mismos. Por lo tanto, dos émbolos, accionados a través del mecanismo de válvula, de forma ventajosa, con un desfase de 120 grados, realizan el trabajo equivalente de tres émbolos. Esto reduce el número real de cilindros necesario para una capacidad determinada, reduce la fricción interna y la pulsación, y permite obtener un funcionamiento más suave. Los dos émbolos están unidos mediante unas bielas de conexión a un cigüeñal con una muñequilla de cigüeñal desfasada radialmente. La muñequilla de cigüeñal está unida a un yugo en cada biela de conexión para que el movimiento recíproco de los dos émbolos se transforme en un movimiento giratorio del cárter de cigüeñal según el principio de tipo yugo escocés. Para conseguir las diferencias de fase entre los émbolos, los dos cilindros físicos están orientados en un ángulo de 120 grados entre sus ejes centrales respectivos.

El caudalímetro de Ainsworth presenta varios inconvenientes, tal como, p. ej., la necesidad de unos cilindros de guía de émbolo especiales, siendo la disposición de cilindros y de cilindros de guía difícil de moldear o colar y de mecanizar, y el registro es accionado por un eje que se extiende a través de la carcasa del caudalímetro, con el riesgo correspondiente de fugas.

En US 5.686.663 y WO 98/49530, de Spalding, se describe un caudalímetro similar. El objetivo de este caudalímetro es eliminar los inconvenientes del caudalímetro de Ainsworth. Por lo tanto, los dos cilindros de Ainsworth dispuestos formando un ángulo quedan alineados a lo largo de un eje central común para eliminar la estructura voluminosa de Ainsworth. Para conseguir la misma reciprocidad de los émbolos, se modifica el cigüeñal con un brazo de cigüeñal adicional. La estructura alineada resulta ventajosa cuando es necesario montar varios caudalímetros en un dispensador, lo que es habitual en la mayor parte de dispensadores de combustible modernos.

Los caudalímetros de émbolo de Ainsworth y Spalding se basan en el movimiento recíproco de los émbolos en cilindros cilíndricos para realizar mediciones de volumen. Para realizar una medición precisa, es necesario mantener las diferentes cámaras del caudalímetro, definidas mediante la división mediante los émbolos, precintadas entre sí para que el fluido no pueda fugarse de una cámara a la otra en el caudalímetro. Normalmente, esto se resuelve mediante el uso de juntas en la periferia radial de los émbolos, que precintan los volúmenes del cilindro con respecto al volumen del cárter de cigüeñal presionando contra las paredes interiores de los cilindros. No obstante, la junta de precinto es sensible, p. ej., a partículas y a picos de presión, y puede dañarse fácilmente, de modo que se producen fugas entre los cilindros y el cárter de cigüeñal. Esto provoca errores de medición crecientes a medida que la junta se degrada, debidos a daños y aumentos de fugas. Debido a que el caudalímetro es accionado por el flujo, un caudalímetro que presenta fugas a través de juntas dañadas presentará un flujo más pequeño que el registrado por el caudalímetro. Esto provoca pequeñas pérdidas para el propietario de la gasolinera, obligando al propietario a aumentar el precio del combustible para cubrir las pérdidas o a realizar un mantenimiento regular del caudalímetro para cambiar las juntas antes de que las mismas se deterioren, evitando de este modo el problema. Por lo tanto, es deseable modificar los caudalímetros de émbolo actuales para eliminar estos puntos débiles de su estructura.

El documento GB 1.460.437 describe un caudalímetro en el que el fluido entra a través de una entrada 16 en una u otra cámara 6, 8, a través de una válvula 20, para expandir una cámara 6, 8, y que sale de la otra cámara 8, 6 a través de unos conductos 22, 22’, unos canales anulares 24, 24’, unos orificios radiales 26, 26’ y una salida 18. En la disposición, cuando se mueven las unidades 10, 12 de émbolo/diafragma, unidas mediante una conexión 14, se accionan unos medios de final de carrera para invertir la válvula 20, permitiendo por lo tanto que el flujo entre en la cámara 8, 6 que ha quedado vacía y permitiendo que el fluido abandone la cámara 6, 8 que se ha llenado.

Resumen de la invención Un objetivo de la presente invención consiste en mejorar el estado de la técnica actual para resolver los problemas mencionados anteriormente y para obtener un caudalímetro mejorado para una unidad de dispensación de combustible más resistente, más preciso y que requiera menos mantenimiento. Estos y otros objetivos se consiguen mediante un caudalímetro para una unidad de dispensación de combustible que comprende una carcasa, elementos de separación dispuestos en la carcasa para una acción recíproca, dividiendo los elementos de separación la carcasa en dos cámaras y en un cárter de cigüeñal intermedio, y un cigüeñal giratorio dispuesto en el cárter de cigüeñal y conectado funcionalmente a los elementos de separación de modo que el cigüeñal gira en respuesta a la acción recíproca de los elementos de separación. Cada elemento de separación está unido a la carcasa y dispuesto para la acción recíproca mediante deformación elástica o flexible. La invención se caracteriza por que los elementos de separación están conectados funcionalmente al cigüeñal mediante una primera leva soportada por dicho cigüeñal y asociada al menos a uno de los elementos de separación para hacer girar el cigüeñal en respuesta a la acción recíproca de dichos elementos de separación.

Con los elementos de separación unidos a la pared de la carcasa, se evita el movimiento deslizante de las juntas de émbolo habituales. No obstante, un fluido que circula a través del caudalímetro seguirá provocando una acción recíproca de cada elemento de separación mediante el desplazamiento de los mismos por deformación elástica o flexible. La deformación elástica o flexible es predecible y no quedará sujeta a daños por fricción por partículas en el flujo, tal como sucede en la solución que incluye juntas. La elasticidad del elemento de separación también permite absorber oscilaciones de presión que, de otro modo, podrían amenazar con dañar el caudalímetro. Las variaciones bruscas de presión se producen... [Seguir leyendo]

1. Caudalímetro (27) para una unidad de dispensación de combustible, que comprende:

una carcasa (28; 128) ,

elementos (3, 4; 103, 104) de separación dispuestos en dicha carcasa (28; 128) para una acción recíproca, 5 dividiendo dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación dicha carcasa (28; 128) en dos cámaras (40, 41; 140, 141) y en un cárter (42; 142) de cigüeñal intermedio,

un cigüeñal giratorio (11; 111) dispuesto en dicho cárter (42; 142) de cigüeñal y conectado funcionalmente a dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación de modo que el cigüeñal (11; 111) gira en respuesta a dicha acción recíproca de dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación,

estando unido cada elemento (3, 4; 103, 104) de separación a dicha carcasa (28; 128) y dispuesto para dicha acción recíproca mediante deformación elástica o flexible,

caracterizado por que los elementos (3, 4; 103, 104) de separación están conectados funcionalmente al cigüeñal (11; 111) al menos mediante una leva soportada por dicho cigüeñal (11; 111) y asociada al menos a uno de los elementos (3, 4; 15 103, 104) de separación para hacer girar el cigüeñal (11; 111) en respuesta a la acción recíproca de dichos elementos (3, 4; 103, 104) de separación.

2. Caudalímetro (27) según la reivindicación 1, en el que cada elemento (3, 4; 103, 104) de separación está unido de forma estanca a dicha carcasa (28; 128) .

3. Caudalímetro (27) según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que cada elemento (3, 4; 103, 104) de 20 separación comprende una parte elástica (20, 21) hecha de un elastómero.

4. Caudalímetro (27) según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que cada elemento (3, 4; 103, 104) de separación comprende una parte flexible hecha de un material seleccionado del grupo que consiste en: elastómeros y tejido reforzado.

5. Caudalímetro (27) según cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en el que cada elemento (3, 4; 103, 104) de

separación comprende una parte rígida (63, 64) hecha de un material seleccionado del grupo que consiste en: metales y estructuras en sándwich.

6. Caudalímetro (27) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en el que las cámaras (40, 41; 140, 141) son cilíndricas.

7. Caudalímetro (27) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en el que cada una de las cámaras (40, 41; 30 140, 141) tiene forma de cono truncado.

8. Caudalímetro (27) según una cualquiera de las reivindicaciones 6-7, en el que cada una de las cámaras (40, 41; 140, 141) tiene una sección transversal circular, elíptica, triangular o rectangular.

9. Caudalímetro (27) según una cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en el que los elementos (3, 4; 103, 104) de separación están conectados funcionalmente al cigüeñal (11; 111) mediante

una primera biela (12) de transmisión asociada a uno de los elementos (3) de separación para hacer girar el cigüeñal

(11) en respuesta a la acción recíproca de dicho elemento (3) de separación, y

una segunda biela (13) de transmisión asociada al otro elemento (4) de separación para hacer girar el cigüeñal (11) en respuesta a la acción recíproca de dicho elemento (4) de separación,

en el que cada una de la primera y segunda bielas (12, 13) de transmisión tiene una ranura (16, 17) para alojar una 40 muñequilla (19) de cigüeñal dispuesta en un brazo (18) de cigüeñal.

10. Caudalímetro (27) según la reivindicación 9, en el que cada una de dichas ranuras (16, 17) es lineal.

11. Caudalímetro (27) según la reivindicación 9, en el que cada una de dichas ranuras (16, 17) es curvada.

12. Caudalímetro (27) según la reivindicación 1-8, que comprende además un primer brazo (18) de cigüeñal y un segundo brazo (90) de cigüeñal,

una primera biela (91) de conexión asociada a uno de los elementos (3) de separación y conectada al primer brazo (18) de cigüeñal para hacer girar el cigüeñal (11) en respuesta a la acción recíproca de dicho elemento (3) de separación, y

una segunda biela (92) de transmisión asociada al otro elemento (4) de separación y conectada al segundo brazo 5 (90) de cigüeñal para hacer girar el cigüeñal (11) en respuesta a la acción recíproca de dicho elemento (4) de separación.

13. Unidad de caudalímetro múltiple que comprende al menos dos caudalímetros según cualquiera de las reivindicaciones 1-12.

14. Unidad de dispensación de combustible para el repostaje de vehículos, caracterizada por que comprende un

caudalímetro según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 o una unidad de caudalímetro múltiple según la reivindicación 13.